基于學科核心素養的“教-學-評”一致性研究
——以一節高三有機物制備實驗復習課例分析為例

房 晶 吳新建 陳 晨

（1.福州市第八中學，福建 福州 350004；2.福建教育學院化學教育研究所，福建 福州 350025；3.閩江學院附屬中學，福建 福州 350004）

普通高中化學課程標準明確提出，要積極倡導“教-學-評”一體化，促進每個學生化學學科核心素養得到不同程度的發展。所謂“教-學-評”一體化，并非某種特定的教學模式，而是課堂教學設計與組織的理念和指導思想，強調對教師的教學目標、學生的學習目標和教學的評價目標在教學設計和實施上的一體化［1］。“教-學-評”一體化的目標是促進學科核心素養的發展，其中知識是實現目標的載體，教學是實現目標的基本途徑，評價是促進目標落實的手段。而對“教-學-評”一體化最重要的診斷與評價方法是一致性分析，包括定性的思辨法和定量的實證法。

從課程思維來看，本來就要一致性地思考在目標統領下的“教-學-評”的問題［2］。但是，受傳統教育思想和應試壓力的影響，當前的實際課堂在學科核心素養發展目標上的“教-學-評”一致性表現，卻并不盡如人意，需要在校本教研中通過提升教師自我診斷與反思能力來進一步推進和破解。因此，筆者以最近觀摩的一節“基于‘教-學-評’一體化的高三有機物制備實驗復習課”為例，進行“教-學-評”一致性的評析與探討，為探索更好地推動以素養發展為目標的課堂轉型拋磚引玉（該課的教學基本結構框架見表1）。

表1 《有機物制備實驗復習》觀摩課的“教-學-評”一體化設計結構框架

一、教學設計中“教-學-評”一體化的結構分析

雖然“教-學-評”一體化不是一種特定的教學模式，但其理念和思想指導于實際教學，一定會呈現某些基本特征：一是在教學設計上，學習評價是“教-學-評”一體化的重要鏈條，提問與點評、練習與作業、復習與鞏固等評價是實現教學目標的基本途徑和方法。二是在教學實施中，以評價驅動教學是“教-學-評”一體化的課堂基本特征和主要內容，在評價任務與標準的介入和干預下，以收集、反饋學生學習信息的方式驅動教學，使課堂呈現出“目標-教學-評價”內在一致的教學有機整體和學習自我更正體系。

由此觀察本節課的“教-學-評”一體化設計結構，可以看到，在“教”的設計上目標非常明確，教學主線也很完整，認知邏輯的遞進設計也很清晰；但在“學”的活動設計上，卻較少體現學生主體性活動的要求，學生的認識活動尚缺乏自我建構的過程設計；而在“評”的設計上，則主要體現的是教師的教學意圖，缺乏對“教”與“學”的結果應有的評價與診斷指標，使課堂對學生在化學實驗方面的素養發展表現難以把握，而這對高三階段的總復習教學卻極為重要。這其實是當前教學一線的一種較普遍的現象，即教師對“教-學-評”一體化在文本概念上雖有認識，但在內涵理解與意識轉變上，仍受到濃厚的傳統教學觀念的影響，使課程標準極力倡導的以學生為中心、以學科核心素養發展為目標的課堂轉型，仍存在實踐差距。

二、教學實施中“教-學-評”一致性的效度分析

課程標準對“教-學-評”一體化給出了明確的教學與評價建議，包括：一是要在深刻理解化學學科核心素養的內涵的基礎上制訂化學教學目標；二是要基于學業質量標準來合理選擇和組織化學教學內容；三是要充分認識化學實驗的獨特教育價值進行探究活動的設計；四是要通過真實問題情境來促進學習方式轉變；五是要增進化學學科理解來提升課堂教學能力。本文以此為效度量表，對該課“教-學-評”的一致性進行思辨性分析和教學改進建議。

（一）“教”應“有內涵”

課堂教學目標即課堂教學過程中教與學的互動目標，是圍繞學科核心素養發展這一課程目標分解、細化的一部分。從課程的視角來看課堂教學，目標是課堂教學的靈魂，是判斷教-學-評是否一致的依據。本節課教學目標與教學重點之一是“提煉有機物制備的實驗模型”。所謂模型，是指對于某個實際問題或客觀事物、規律進行抽象后的一種形式化表達方式，包括數學模型、程序模型、邏輯模型、結構模型、方法模型、分析模型、管理模型、數據模型、系統模型等。若能在高三復習中幫助學生對有機制備實驗的認知方式進行有效建模，將極大有助于學生化學實驗問題解決（或解答）能力的提升。因此，本節課的教學設計應該說目標明確、重點突出。但是，“有機物制備的實驗模型的內涵理解到底是什么”則是本節課教學的難點，也是“教-學-評”一致性的關鍵。從教學設計和實際課堂觀察中發現，本課【學習任務二】的“實驗模型”建構過程，是以四個中學化學有機物制備實驗為情境，通過實驗的回顧，引導總結四個實驗在實驗裝置和操作步驟上的異同，由此定義出“反應發生裝置—凈化裝置—尾氣處理裝置”作為“有機化合物制備實驗模型”。顯然，這種“實驗模型”的認知若作為日常實驗新課的教學目標，對學生認識與分析化學實驗裝置的作用，能起到積極作用。但是，置于高三總復習階段要推進“證據推理與模型認知”核心素養發展這一教學目標去評價，則其內涵略顯狹隘。因為僅僅停留于對裝置作用劃分上的表面化“模型”，未能抽象出對有機物制備實驗本質規律的認識，構建出對化學實驗的整體“認知模型”，難以對今后可能要面對的各類實驗新情境，具有普適性的認知指導。

什么是對化學實驗本質規律的“認知模型”？筆者認為，應是從實驗體系的三要素——實驗對象的物質體系、適當的儀器裝置和必要的安全措施、合理的實驗步驟和合乎規范的操作技術［3］，來理解和抽象出結構化的認識框架，即實驗的物質體系（實驗原理）決定實驗裝置、實驗裝置決定實驗操作和安全措施這一認知邏輯框架。因此，該學習任務若能在有機化合物制備實驗裝置的“圖示模型”基礎上，進一步引導學生建構“認知結構模型”，將能更有效地實現學科核心素養的發展。這樣的認知結構應該是（見圖2）：

圖2 有機制備實驗的認知結構模型

通過這樣的學習任務的驅動，來整體分析裝置如何選擇、安全如何注意、操作步驟如何確定來建立起實驗體系三要素之間的邏輯關系。通過這些問題的思考，形成對化學實驗體系的整體性認知，建構出這樣的“認知結構模型”，才是普適于各種實驗新情境和新問題的“有機化合物制備實驗模型”。

（二）“學”應“有深度”

什么是“有深度”地學？筆者認為是對化學學科知識和思維方式方法的一種本原性的認識［4］。【學習任務三】剖析實驗裝置的反應發生部分，對比四個實驗，教師引導學生對加熱目的、加熱方式、控制反應溫度、“冷凝回流”等方面的差異原因進行分析，對“催化劑”的使用目的和用量進行探討，能夠引導學生深入思考，從提高產率、提高生產效率角度分析，尋求原因。跳出了書本，從更高的視角認識反應裝置和操作。但是，本節課是針對“有機物制備實驗”展開的復習課，“有機物”相較“無機物”的制備實驗有什么獨特之處？在教學設計和課堂教學過程并未體現。從有機物這種“特殊”類別物質的性質和其反應的特點來看，一般反應物和產物的沸點低易揮發，有機反應一般較慢，副反應比較多，這些物質體系的特點，決定了有機物制備實驗有什么特點呢？需要催化劑、需冷凝回流或蒸餾、產物中多雜質等。再結合上述內容聚焦實驗裝置對乙酸乙酯的制備、溴苯的制備、硝基苯的制備、酚醛樹脂的制備四個實驗進一步歸納和抽象，能更清晰地理解有機反應裝置的本質，實際上就只有兩大類——回流裝置和蒸餾裝置，比如，乙酸乙酯的制備代表了蒸餾反應裝置一類，而后三者的制備裝置則代表的是回流裝置。由此來對有機化合物制備實驗進行梳理，蒸餾反應裝置原理是什么、操作注意事項是什么？而回流裝置設計的原理是什么、操作要求是什么？【學習任務四】從產物的純化環節分析，教師引導學生找出產物中混有的雜質時，從分類觀角度引導學生列出雜質中混有的無機雜質有哪些、有機雜質有哪些。但有機雜質從何而來？無機雜質又從何而來？教師并沒有從有機反應特點分析這些雜質的來源，所以反饋到“學”的評價上，學生是混亂無序地找出雜質甚至漏掉一些關鍵的雜質。若事先對有機反應的特點進行分析，學生便會輕松無缺漏地找出有機產品中的雜質，進而分析有機雜質該如何除？無機雜質如何除？除雜順序如何？這樣才是從本原上引導學生厘清除雜環節，這樣的學才是本原性地認識、有深度地學。

（三）“評”應“有效度”

“有效度”地“評”，是評價環節要圍繞教學目標進行評價，教學評價要能夠檢驗化學學科核心素養的發展情況。本節課【學習任務四】中，建立液態有機粗產品分離提純思維模型后，設計了“分析硝基苯的后續純化過程”來評價學生對分離提純思維模型的掌握情況，實則檢驗學生“模型認知”這一化學學科核心素養在本節課的發展情況，教學實施中教師并沒把問題放給學生討論，這一環節問題設計得很好，但實施起來不夠大膽。本節課對“有機物制備實驗的模型”這一學習目標并未設計對“學”的情況的評價。若在課堂建立“物質體系（實驗原理）決定實驗裝置，實驗裝置決定實驗操作和安全措施”的認知框架，再設計評價環節，給學生一個有機物合成的情境，檢驗學生對模型的理解。如可用鄰苯二甲酸二丁酯的合成為例。

最常見的塑化劑鄰苯二甲酸二丁酯可由鄰苯二甲酸酐與正丁醇在濃硫酸共熱下反應制得，反應的化學方程式及裝置圖3、4（部分裝置省略）。

圖3

圖4

已知：正丁醇沸點118℃，純鄰苯二甲酸二丁酯是無色透明、具有芳香氣味的油狀液體，沸點340℃，酸性條件下，溫度超過180℃時易發生分解。

由鄰苯二甲酸酐、正丁醇制備鄰苯二甲酸二丁酯實驗操作流程如下：

①向三頸燒瓶內加入30g 鄰苯二甲酸酐，22.2g（0.3mol）正丁醇以及少量濃硫酸。

②攪拌，升溫至105℃，持續攪拌反應2 小時，保溫至反應結束。

③冷卻至室溫，將反應混合物倒出，通過系列操作X，得到粗產品。

④粗產品用無水硫酸鎂處理至澄清→取清液（粗酯）→圓底燒瓶→減壓蒸餾，經過處理得到產品20.85g。

可從根據上述合成實例設置一系列問題，評價學生對有機制備實驗認知模型的落實情況：

（1）步驟②中不斷從分水器下部分離出產物水的目的是什么？評價學生是否能從酯化反應是可逆反應的角度分析回答問題。

（2）操作X 中，應先用5% Na2CO3溶液洗滌粗產品，純堿溶液濃度不宜過高，更不能使用氫氧化鈉，原因是什么？評價學生是否能從物質體系中酯的性質出發來回答問題。

（3）操作X 中，分離出產物的操作中必須使用的主要玻璃儀器有什么？評價學生是否能從物質體系的物理性質出發，選擇物質分離方法，根據方法確定實驗儀器。

（4）粗產品提純流程中采用減壓蒸餾的目的是什么？評價學生對減壓蒸餾和普通蒸餾的區別是否了解，能否根據提供的信息中產物的性質找出原因。

若學生可以從物質體系的性質作為答題的突破，說明已經初步地掌握了實驗體系三要素的認知模型。

三、結語

“教-學-評”一體化設計和實施，是當前課程標準倡導的、也是教學改革熱點問題，但效果如何評價，直接關系到教師在教學中如何更好地實施，也考驗著一線教學的校本教研實效。特別是針對高考應試目標的高三復習課，如何在深刻理解化學學科核心素養的基礎上制定符合高三學生核心素養發展的教學目標，并圍繞該教學目標展開教學和評價。筆者認為，從教育整體來看，教育改革與新的高考評價體系要求教師的觀念轉變、課堂的教學目標轉變，核心是要從由“怎樣教”向“教什么”的課堂教學目標轉變［5］。教師在設計課程時首先要依據課程標準確定好學生的學科素養發展目標是什么，然后教師要圍繞教學目標精心設計學生活動，讓學生在教學活動中成為課堂教學的主體。教師在教學過程中要提高評價意識，設計評價任務、評價問題等以檢驗學生學習目標的完成情況。一線化學教師仍要在學習、交流、討論中不斷增進自己的化學學科理解，在教學實踐中注重學習與反思，真正實現素養落地的化學課堂教學。